JP5426130B2 - Semiconductor device having storage node and method of forming the same - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置及びその形成方法に係り、特に、活性領域上においてビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離にそれぞれ離隔するストレージノードを有する半導体装置及びその形成方法(Semiconductor Devices Having Storage Nodes and Methods Of Forming The Same)に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for forming the same, and more particularly, to a semiconductor device having storage nodes spaced apart from each other on one side of a bit line pattern on an active region and a method for forming the semiconductor device (Semiconductor Devices Having Storage Nodes). and Methods Of Forming The Same).
典型的に、半導体装置は集積度向上のためにデザインルールを継続的に縮小させながら製造していた。前記半導体装置は、活性領域、ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードを有することができる。この場合に、前記活性領域、ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードの大きさは、縮小したデザインルールに従って小さくすることができる。さらに、前記活性領域は縮小する以前のデザインルールに対し単位面積当たりの集積度を高めるためにゲートパターンまたはビットラインパターンに対して半導体基板に斜めに配置される。前記ゲートパターン及びビットラインパターンは、活性領域上に順に配置される。そして、前記ストレージノードは、ゲートパターン及びビットラインパターン間に露出する活性領域の縁に配置される。これにより、前記半導体装置は縮小したデザインルールを有して集積度を向上することができる。 Typically, semiconductor devices have been manufactured while continuously reducing design rules to improve integration. The semiconductor device may include an active region, a gate pattern, a bit line pattern, and a storage node. In this case, the sizes of the active region, the gate pattern, the bit line pattern, and the storage node can be reduced according to the reduced design rule. Further, the active region is disposed obliquely on the semiconductor substrate with respect to the gate pattern or the bit line pattern in order to increase the degree of integration per unit area with respect to the design rule before shrinking. The gate pattern and the bit line pattern are sequentially disposed on the active region. The storage node is disposed at the edge of the active region exposed between the gate pattern and the bit line pattern. As a result, the semiconductor device can have a reduced design rule and improve the degree of integration.
しかし、前記半導体装置は、縮小したデザインルールを有し、斜めに配置された活性領域上にゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードのシェアを大きく増加させる構造を有することはできない。なぜなら、前記ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードは、半導体基板の行及び列に沿って水平及び垂直に移動する半導体フォト装備の整列システムを無視しながら活性領域と重畳されるからである。すなわち、前記ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードは、それらの間の電気的なショートを避けながら活性領域と好ましく整列することができない。よって、前記ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードはそれらの間の電気的なショートを避けるために活性領域上で低いシェアを有するように配置される。前記活性領域は、ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードと好ましくない電気的な相互作用をすることもある。これによって、前記活性領域、ゲートパターン、ビットラインパターン及びストレージノードは、縮小したデザインルールにおいて半導体装置の電気的な特性を劣化させる。 However, the semiconductor device has a reduced design rule, and cannot have a structure that greatly increases the share of the gate pattern, the bit line pattern, and the storage node on the active region arranged obliquely. This is because the gate pattern, the bit line pattern and the storage node are overlapped with the active region while ignoring the alignment system of the semiconductor photo equipment moving horizontally and vertically along the row and column of the semiconductor substrate. That is, the gate pattern, the bit line pattern and the storage node cannot be preferably aligned with the active region while avoiding an electrical short between them. Therefore, the gate pattern, the bit line pattern, and the storage node are arranged to have a low share on the active region in order to avoid an electrical short between them. The active region may have an undesirable electrical interaction with the gate pattern, the bit line pattern, and the storage node. Accordingly, the active region, the gate pattern, the bit line pattern, and the storage node deteriorate the electrical characteristics of the semiconductor device with the reduced design rule.
前記活性領域、ワードライン、ビットライン及びストレージノードを有する半導体装置は、特許文献1によってJe−Min Parkにより開示された。前記特許文献1によれば、前記活性領域は、ワードラインまたはビットラインに対して半導体基板に斜めに配置される。前記ワードライン及びビットラインは、互いに直角に交差するように活性領域上に順に配置される。前記ビットラインは活性領域に電気的に接続できるように活性領域の中央領域を通るように配置される。前記ストレージノードは、ワードライン及びビットラインに露出する活性領域の縁に配置される。 The semiconductor device having the active region, the word line, the bit line, and the storage node was disclosed by Je-Min Park according to Patent Document 1. According to Patent Document 1, the active region is disposed obliquely on a semiconductor substrate with respect to a word line or a bit line. The word line and the bit line are sequentially disposed on the active region so as to intersect each other at a right angle. The bit line is disposed through a central region of the active region so that the bit line can be electrically connected to the active region. The storage node is disposed at the edge of the active region exposed to the word line and the bit line.
しかし、前記特許文献1は、継続的に縮小するデザインルールに対応することのできない半導体装置を提供することもある。なぜなら、前記半導体装置は活性領域上において互いに直角に交差するワードライン及びビットラインを有するからである。すなわち、前記ワードライン及びビットラインは、斜めに配置された活性領域上でシェアを大きく有することができる。さらに、前記活性領域は、ワードラインまたはビットラインに対して斜めに配置されるので、継続的に縮小するデザインルールにおいてワードライン及びビットラインに露出される面積もますます小さくすることができる。これによって、前記ストレージノードは、継続的に縮小するデザインルールにより活性領域と電気的に好適に接続することができない場合もある。 However, Patent Document 1 sometimes provides a semiconductor device that cannot cope with a design rule that is continuously reduced. This is because the semiconductor device has word lines and bit lines that intersect at right angles on the active region. That is, the word line and the bit line can have a large share on the active region arranged obliquely. In addition, since the active region is disposed obliquely with respect to the word line or the bit line, the area exposed to the word line and the bit line can be further reduced in accordance with the design rule that is continuously reduced. As a result, the storage node may not be electrically connected to the active region in an appropriate manner according to a design rule that continuously reduces.
以下に、前記上述した従来技術の問題点を解決することができ、そして従来技術と比べて優れた技術的な特徴を有する本発明を説明する。
本発明が解決しようとする技術的課題は、活性領域上においてビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離にそれぞれ離隔するストレージノードを有する半導体装置を提供することにある。 A technical problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device having storage nodes that are spaced apart from one side of a bit line pattern at different distances on an active region.
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、継続的なデザインルールの縮小にかかわらず活性領域上にシェアを高める、活性領域上でビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離にそれぞれ離隔するストレージノードを有する半導体装置の形成方法を提供することにある。 Another technical problem to be solved by the present invention is to increase the share on the active region regardless of the continuous reduction of the design rule, and to separate the bit line pattern from one side of the active region at different distances from each other. Another object of the present invention is to provide a method for forming a semiconductor device having a storage node.
前記技術的課題を解決する手段として、本発明は選択された一つの活性領域上でビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離にそれぞれ離隔するストレージノードを有する半導体装置及びその形成方法を提供する。 As a means for solving the technical problem, the present invention provides a semiconductor device having storage nodes spaced apart from one side of a bit line pattern on a selected active region, and a method of forming the same. .
本発明の態様による半導体装置は、半導体基板に配置された活性領域を含む。前記活性領域は、一側部から他の側部に向けて順に位置する第1ないし第3領域を有する。前記活性領域を画定できるように前記半導体基板に不活性領域が配置される。前記活性領域及び前記不活性領域に部分的に埋められるゲートパターンが配置される。前記ゲートパターンは、前記活性領域と直角に交差するように前記第1と第2領域間、及び、前記第2と第3領域間にそれぞれ位置して、前記活性領域及び前記不活性領域を通る。前記ゲートパターン上に位置して前記ゲートパターンと直角に交差するビットラインパターンが配置される。前記ビットラインパターンは前記不活性領域と重畳し、そして前記第2領域と所定領域を介して電気的に接続する。前記ゲートパターンを覆い、そして前記ビットラインパターンを囲む層間絶縁膜が配置される。前記層間絶縁膜は前記ビットラインパターンを露出させる。前記層間絶縁膜上に位置して前記第1及び第3領域と電気的にそれぞれ接続するストレージノードが配置される。前記ストレージノードは選択された一つを介して前記第1領域及び前記不活性領域と重畳し、そして残りを介して前記第3領域及び前記不活性領域及び前記ビットラインパターンと重畳する。 A semiconductor device according to an aspect of the present invention includes an active region disposed on a semiconductor substrate. The active region has first to third regions located in order from one side to the other side. An inactive region is disposed on the semiconductor substrate so that the active region can be defined. A gate pattern partially buried in the active region and the inactive region is disposed. The gate pattern is positioned between the first and second regions and between the second and third regions so as to intersect the active region at a right angle, and passes through the active region and the inactive region. . A bit line pattern is disposed on the gate pattern and intersects the gate pattern at a right angle. The bit line pattern overlaps with the inactive region and is electrically connected to the second region through a predetermined region. An interlayer insulating film is disposed to cover the gate pattern and surround the bit line pattern. The interlayer insulating film exposes the bit line pattern. A storage node is disposed on the interlayer insulating film and electrically connected to the first and third regions. The storage node overlaps with the first region and the inactive region through a selected one, and overlaps with the third region, the inactive region, and the bit line pattern through the rest.
本発明の選択された実施形態によれば、前記ストレージノードから選択された一つは前記第3領域で前記ビットラインパターンと接触することができる。 According to a selected embodiment of the present invention, one selected from the storage node can contact the bit line pattern in the third region.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体装置は、前記活性領域、前記ゲートパターン、前記ビットラインパターン、前記ノードコンタクト及び前記ストレージノードを前記半導体基板の行(Row)及び列(Column)の交差点のそれぞれに、さらに含むことができる。 According to a selected embodiment of the present invention, the semiconductor device includes the active region, the gate pattern, the bit line pattern, the node contact, and the storage node in a row and a column of the semiconductor substrate. ) At each of the intersections.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体基板の選択された一つの行で二つの近接する活性領域は、前記第1ないし第3領域を介して互いに対向することができる。そして、前記半導体基板の選択された一つの列で二つの隣接する活性領域は前記第1及び第3領域を介して互いに対向することができる。 According to selected embodiments of the present invention, two adjacent active regions in a selected row of the semiconductor substrate may be opposed to each other through the first to third regions. In addition, two adjacent active regions in a selected row of the semiconductor substrate may be opposed to each other through the first and third regions.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ゲートパターンは前記行のそれぞれに沿って配置させることができる。前記ビットラインパターンは前記列のそれぞれに沿って配置させることができる。そして、前記ゲートパターン及び前記ビットラインパターンは前記交差点にて互いに直角に交差することができる。 According to selected embodiments of the present invention, the gate pattern may be disposed along each of the rows at the intersection of the row and column of the semiconductor substrate. The bit line pattern may be disposed along each of the columns. The gate pattern and the bit line pattern may intersect at a right angle at the intersection.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ビットラインパターンは前記半導体基板の前記選択された一つの行に沿った前記二つの近接する活性領域間の前記不活性領域に配置される。 According to selected embodiments of the present invention, at the intersection of the row and column of the semiconductor substrate, the bit line pattern is adjacent to the two adjacent ones along the selected row of the semiconductor substrate. Located in the inactive areas between the active areas.
本発明の残り実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ストレージノードは選択された一つの活性領域においてその活性領域の周辺に位置する二つの近接したビットラインパターンと部分的にそれぞれ重畳することができる。 According to the remaining embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, the storage node has two adjacent bit lines located around the active region in one selected active region. Each can be partially overlapped with the pattern.
本発明の残り実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ストレージノードは前記選択された一つの活性領域においてその活性領域の周辺に位置する前記二つの近接したビットラインパターン間に画定されるように互いに対角線に対向するように配置される。 According to another embodiment of the present invention, at the intersection of the row and column of the semiconductor substrate, the storage node is adjacent to the two active regions in the selected one active region. They are arranged to face each other diagonally so as to be defined between the bit line patterns.
本発明の残り実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記二つの近接したビットラインパターン間のストレージノードはジグザグに活性領域上に配置される。 According to the remaining embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, storage nodes between the two adjacent bit line patterns are disposed on the active region in a zigzag manner.
本発明の残り実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、三つの隣接するビットラインパターン間に互いに近接するストレージノードは一方向に向けて活性領域を異にして前記三つの近接するビットラインパターン間に対角線に配置され、そしてその方向と直角する他方向に向けて選択された一つの前記活性領域から二つずつ対応して前記三つの隣接するビットラインパターン間に対角線に配置される。 According to the remaining embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, the storage nodes adjacent to each other between three adjacent bit line patterns have different active regions in one direction. Between the three adjacent bit line patterns corresponding to two from one active region, which is arranged diagonally between the three adjacent bit line patterns and selected in the other direction perpendicular to the direction. Are arranged diagonally.
本発明の態様による半導体装置の形成方法は半導体基板に不活性領域を形成することを含む。前記不活性領域は活性領域を画定するように形成される。前記活性領域を直角に交差するように、前記活性領域及び前記不活性領域に二つのゲートパターンを形成する。前記ゲートパターンを覆うように前記活性領域上に第1層間絶縁膜を形成する。前記第1層間絶縁膜上に位置して前記ゲートパターンと直角に交差するビットラインパターンを形成する。前記ビットラインパターンは前記活性領域周辺の前記不活性領域上に位置し、そして前記第1層間絶縁膜を介して前記ゲートパターン間の前記活性領域と電気的に接続するように形成される。前記ビットラインパターンを覆うように前記第1層間絶縁膜上に第2層間絶縁膜を形成する。前記第1及び第2層間絶縁膜を介して前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域、前記不活性領域及び前記ビットラインパターンと重畳し、そして前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域と電気的に接続するストレージノードを形成する。 A method for forming a semiconductor device according to an aspect of the present invention includes forming an inactive region in a semiconductor substrate. The inactive region is formed to define an active region. Two gate patterns are formed in the active region and the inactive region so as to intersect the active region at a right angle. A first interlayer insulating film is formed on the active region so as to cover the gate pattern. A bit line pattern is formed on the first interlayer insulating layer and intersects the gate pattern at a right angle. The bit line pattern is formed on the inactive region around the active region, and is electrically connected to the active region between the gate patterns through the first interlayer insulating film. A second interlayer insulating film is formed on the first interlayer insulating film so as to cover the bit line pattern. Overlying the active region, the inactive region, and the bit line pattern around the gate pattern through the first and second interlayer insulating films, and electrically connected to the active region around the gate pattern To form a storage node.
本発明の選択された実施形態によれば、前記ゲートパターンを形成する工程は、前記半導体基板に前記ゲートパターンに対応するモールディングホールを形成する工程と、前記モールディングホールにゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に位置して前記モールディングホールを部分的にそれぞれ埋め込むゲートを形成する工程と、前記ゲート上に位置して前記モールディングホールをそれぞれ埋め込み、そして前記活性領域及び前記不活性領域の主表面から突出するゲートキャッピングパターンを形成する工程とを含むことができる。この場合に、前記ゲートは導電物質を用いて形成される。 According to selected embodiments of the present invention, forming the gate pattern includes forming a molding hole corresponding to the gate pattern in the semiconductor substrate, and forming a gate insulating film in the molding hole. And forming a gate located on the gate insulating film and partially filling the molding hole, filling the molding hole on the gate, and the active region and the inactive region. Forming a gate capping pattern protruding from the main surface of the substrate. In this case, the gate is formed using a conductive material.
本発明の選択された実施形態によれば、前記ビットラインパターンを形成する工程は、前記第1層間絶縁膜にビットラインコンタクトホールを形成する工程と、前記ビットラインコンタクトホールを埋め込むビットラインコンタクトを形成する工程と、前記ビットラインコンタクトを覆うようにビットライン導電膜及びビットラインキャッピング膜を形成する工程と、前記第1層間絶縁膜を露出させるように前記ビットラインキャッピング膜及び前記ビットライン導電膜を順にエッチングする工程とを含むことができる。この場合に、前記ビットラインコンタクトホールは、前記ゲートパターン間の前記活性領域を露出させるように形成される。前記ビットラインコンタクトは導電物質を用いて形成される。そして、前記ビットラインパターンは、そのパターンの所定領域を介して前記ビットラインコンタクトと接触することができる。 According to a selected embodiment of the present invention, forming the bit line pattern includes forming a bit line contact hole in the first interlayer insulating film, and forming a bit line contact filling the bit line contact hole. Forming a bit line conductive film and a bit line capping film so as to cover the bit line contact, and exposing the first interlayer insulating film to the bit line capping film and the bit line conductive film. And sequentially etching. In this case, the bit line contact hole is formed to expose the active region between the gate patterns. The bit line contact is formed using a conductive material. The bit line pattern may be in contact with the bit line contact through a predetermined region of the pattern.
本発明の選択された実施形態によれば、前記ストレージノードを前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域と電気的に接続する工程は、前記第1及び第2層間絶縁膜にノードコンタクトホールを形成する工程と、前記ノードコンタクトホールをそれぞれ埋め込むノードコンタクトを形成する工程と、前記ストレージノードを前記ノードコンタクトとそれぞれ接触する工程とを含むことができる。この場合に、前記ビットラインコンタクトホールは前記ノードコンタクトホールとの間に形成される。そして、前記ノードコンタクトホールは前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域を露出させるように形成される。前記ノードコンタクトは導電物質を用いて形成される。 According to selected embodiments of the present invention, the step of electrically connecting the storage node with the active region around the gate pattern forms a node contact hole in the first and second interlayer insulating films. Forming a node contact filling each of the node contact holes; and contacting the storage node with the node contact. In this case, the bit line contact hole is formed between the node contact hole. The node contact hole is formed to expose the active region around the gate pattern. The node contact is formed using a conductive material.
本発明の選択された実施形態によれば、前記ストレージノードのうちの一つは、前記ノードコンタクトから選択された一つ、及び前記ビットラインパターンと接触することができる。 According to selected embodiments of the present invention, one of the storage nodes may contact one selected from the node contact and the bit line pattern.
本発明の選択された実施形態によれば、前記活性領域、前記ゲートパターン、前記ビットラインパターン、前記ノードコンタクト及び前記ストレージノードを前記半導体基板の行及び列の交差点のそれぞれに位置させることをさらに含むことができる。 According to selected embodiments of the present invention, further comprising positioning the active region, the gate pattern, the bit line pattern, the node contact and the storage node at each intersection of a row and a column of the semiconductor substrate. Can be included.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体基板の選択された一つの行に沿って配置された活性領域は同一中心及び同一面積を有し、水平に順に形成される。そして、前記半導体基板の選択された一つの列に沿って配置された活性領域は同一中心及び同一面積を有し、垂直に順に形成される。 According to selected embodiments of the present invention, the active regions disposed along one selected row of the semiconductor substrate have the same center and the same area, and are formed in order horizontally. The active regions arranged along one selected row of the semiconductor substrate have the same center and the same area, and are formed in order vertically.
本発明の選択された実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ゲートパターンは前記行のそれぞれに沿って形成される。前記ビットラインパターンは前記列のそれぞれに沿って形成される。そして、前記ゲートパターン及び前記ビットラインパターンは前記交差点から互いに直角に交差するように形成される。 According to selected embodiments of the present invention, at the intersection of the row and column of the semiconductor substrate, the gate pattern is formed along each of the rows. The bit line pattern is formed along each of the columns. The gate pattern and the bit line pattern are formed to intersect at right angles from the intersection.
本発明の残りの実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ビットラインパターンは前記半導体基板の前記選択された一つの行に沿った前記二つの近接する活性領域間の前記不活性領域に形成される。 According to the remaining embodiment of the invention, at the intersection of the row and column of the semiconductor substrate, the bit line pattern is the two adjacent actives along the selected row of the semiconductor substrate. Formed in the inactive regions between the regions.
本発明の残りの実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ストレージノードは選択された一つの活性領域で、その活性領域の周辺に位置する二つの近接したビットラインパターンと部分的にそれぞれ重畳するように形成される。 According to the remaining embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, the storage node is one selected active region and two adjacent regions located around the active region. It is formed so as to partially overlap the bit line pattern.
本発明の残りの実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記ストレージノードは前記選択された一つの活性領域で、その活性領域の周辺に位置する前記二つの近接したビットラインパターン間に画定されるように、互いに対角線に対向するように形成される。 According to still another embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, the storage node is the selected one active region, and the two active regions are located around the active region. As defined between adjacent bit line patterns, they are formed to face each other diagonally.
本発明の残りの実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、前記二つの近接したビットラインパターン間のストレージノードはジグザグに活性領域上に形成される。 According to the remaining embodiment of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, a storage node between the two adjacent bit line patterns is formed on the active region in a zigzag manner.
本発明の残りの実施形態によれば、前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、三つの近接するビットラインパターン間で、互いに近接するストレージノードは一方向に向けて活性領域を異にして前記三つの近接するビットラインパターン間に対角線に形成され、そして、その方向と直角する他の方向に向けて選択された一つの前記活性領域から二つずつ対応して前記三つの近接するビットラインパターン間に対角線に形成される。 According to the remaining embodiments of the present invention, at the intersection of the row and the column of the semiconductor substrate, the storage nodes adjacent to each other between three adjacent bit line patterns have different active regions in one direction. The three adjacent bit lines are formed diagonally between the three adjacent bit line patterns, and the three adjacent regions correspond to each other from the one active region selected in the other direction perpendicular to the direction. Diagonal lines are formed between bit line patterns.
前記技術的課題を解決する手段によって、本発明は、継続的なデザインルールの縮小にもかかわらず活性領域上において半導体パターンのシェアを高める方案を提示する。そのために、本発明は活性領域上に位置して活性領域と直交するゲートパターン、前記ゲートパターンと直角に交差しながら不活性領域上に位置するビットラインパターン、前記ゲートパターンと前記ビットラインパターンとの間の活性領域上に位置するストレージノードを提供することができる。これにより、本発明はゲートパターン及びビットラインパターン間を介して活性領域及びストレージノードのアライメントマージンを従来技術よりも増加することができる。 By means for solving the technical problem, the present invention presents a method for increasing the share of the semiconductor pattern on the active region despite the continuous reduction of the design rule. To this end, the present invention provides a gate pattern positioned on the active region and orthogonal to the active region, a bit line pattern positioned on the inactive region while intersecting the gate pattern at a right angle, and the gate pattern and the bit line pattern. A storage node located on the active region between can be provided. Accordingly, the present invention can increase the alignment margin of the active region and the storage node through the gate pattern and the bit line pattern as compared with the prior art.
本発明の態様は、以下添付した図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されるわけではなく、他の形態で具体化することができる。したがって、ここに開示される実施形態は発明の開示を完全なものとすると共に、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供されるものである。 Aspects of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and can be embodied in other forms. Accordingly, the embodiments disclosed herein are provided to complete the disclosure of the invention and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
たとえば、第1、第2…などを称する用語が、多くの構成要素を記述するためにここで使われているが、前記構成要素はこのような用語に限定されない。ただ、このような用語は一つの構成要素から他の構成要素を区別するために使われる。ここで使われたように、「行及び列」は半導体基板上に半導体パターンの二次元的な配列を説明するために使われる。そして、「及び/または」を称する用語は一つ以上の係りを有し、列挙された項目に対して類推することができるすべての組合を含む。さらに、「上部」、「下部」、「周辺」、「対応」、「部分的に」、「一部」、「残り」、「対向する」、及び「上に」などのように、空間的に相対的な用語は、選択された構成要素、他の構成要素とある形状の相対的な関係、または図面に示した形状を簡単に説明するために使われる。そして、ここでの専門用語の使用は、特別な態様を説明するためであって、本発明を限定するものではない。 For example, the terms first, second, etc. are used herein to describe a number of components, but the components are not limited to such terms. However, such terms are used to distinguish one component from another. As used herein, “rows and columns” are used to describe a two-dimensional array of semiconductor patterns on a semiconductor substrate. The term “and / or” has one or more relationships and includes all combinations that can be inferred for the listed items. In addition, “top”, “bottom”, “periphery”, “correspondence”, “partial”, “part”, “remaining”, “opposite”, “upward”, etc. The relative terms are used to briefly describe the selected component, the relative relationship of one shape to another component, or the shape shown in the drawings. The use of the technical terms here is for explaining a special aspect and does not limit the present invention.
次に、本発明の選択された一つの活性領域上において、ビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離でそれぞれ離隔されたストレージノードを有する半導体装置を、添付図面を参照してより詳細に説明する。 Next, a semiconductor device having storage nodes spaced apart from each other by a different distance from one side of the bit line pattern on one selected active region of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. To do.
図1は本発明による半導体装置を示す平面図である。そして、図2Aないし図2Cは、それぞれが図1の切断線I−I’、II−II’及びIII−III’による半導体装置を示す断面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to the present invention. 2A to 2C are cross-sectional views showing the semiconductor device taken along the cutting lines I-I ', II-II', and III-III 'of FIG. 1, respectively.
図1、及び図2Aないし図2Cに示すように、本発明の態様による半導体装置115は、半導体基板3の行に沿って半導体基板3に配置されるゲートパターン34を図1及び図2Aのように含む。より詳細に説明すると、前記ゲートパターン34のうち隣接している二つは、半導体基板3の選択された行に対応するように図1のように配置される。前記ゲートパターン34は、ゲート26及びゲートキャッピングパターン33を図2Aのように有する。前記ゲートパターン34上にビットラインパターン69が図1、及び図2Aないし図2Cのように配置される。前記ビットラインパターン69は半導体基板3の列に沿って図1のように配置される。前記ビットラインパターン69は半導体基板3の行及び列の交差点においてゲートパターン34と直角に交差するように配置される。前記ビットラインパターン69のそれぞれは、ビットライン63及びビットラインキャッピングパターン66を図2Aないし図2Cのように有する。前記ゲート26及びビットライン63は導電物質からなる。前記ゲートキャッピングパターン33及びビットラインキャッピングパターン66は絶縁物質からなる。
As shown in FIGS. 1 and 2A to 2C, a
本発明の態様によって、前記ゲートパターン34及びビットラインパターン69の下に活性領域9が図1、及び図2Aないし図2Cのように配置される。前記活性領域9は、半導体基板3の行及び列の交差点に図1のようにそれぞれ対応するように配置される。前記活性領域9はビットラインパターン69間に位置するように配置される。前記活性領域9のそれぞれは、半導体基板3の選択された一つの行に沿って一側部から他側部に向けて第1ないし第3領域9−1、9−2、9−3を有するように形成される。本発明の実施形態によって、前記半導体基板3の選択された一つの行において二つの隣接する活性領域9は、第1ないし第3領域9−1、9−2、9−3を介して互いに対向するように配置される。そして、前記半導体基板3の選択された一つの列において二つの隣接する活性領域9は第1及び第3領域9−1、9−3を介して互いに対向するように配置される。前記活性領域9は不活性領域6により図2Aないし図2Cのように画定される。前記不活性領域6は素子分離膜を有することができる。前記ビットラインパターン69は不活性領域6上に配置される。
According to the embodiment of the present invention, the
本発明の態様によって、前記活性領域9は半導体基板3の行から選択された一つにおいて二つの隣接したゲートパターン34と対応するように図1のように配置される。より詳細に説明すると、前記二つの隣接したゲートパターン34は選択された一つの活性領域9の第1及び第2領域9−1、9−2間、そして第2及び第3領域9−2、9−3間に配置される。前記ゲートパターン34は活性領域9及び不活性領域6内に図1及び図2Aのように配置される。前記ゲートパターン34のそれぞれのゲート26は活性領域9及び不活性領域6に埋められる。前記ゲートパターン34のそれぞれのゲートキャッピングパターン33は、ゲート26上に位置して活性領域9及び不活性領域6の主表面から図2Aのように突出するように形成される。前記ゲートパターン34を覆うように活性領域9及び不活性領域6上に層間絶縁膜またはゲート層間絶縁膜43が図2Aないし図2Cのように配置される。
According to an embodiment of the present invention, the
また、図1、及び図2Aないし図2Cに示すように、本発明の態様によって、前記ゲート層間絶縁膜43にビットラインコンタクト49が図2A及び図2Cのように配置される。前記ビットラインコンタクト49はゲート層間絶縁膜43から露出する。前記ビットラインコンタクト49のそれぞれは、二つの隣接したゲートパターン34間の選択された一つの活性領域9の第2領域9−2と図1及び図2Aのように接触するように配置される。前記ビットラインコンタクト49は導電物質からなる。前記ビットラインコンタクト49は、ビットラインパターン69と図2A及び図2Cのように接触するように配置される。より詳細に説明すると、前記ビットラインパターン69のそれぞれは、そのパターン69の所定領域で不活性領域6から活性領域9に向けて突出してビットラインコンタクト49と接触するように、図1及び2cのように配置される。前記ビットラインパターン69を覆うように、ゲート層間絶縁膜43上にビットライン層間絶縁膜78が図2Aないし図2Cのように配置される。前記ビットライン層間絶縁膜78はビットラインパターン69を露出するように配置される。前記ゲート層間絶縁膜43及びビットライン層間絶縁膜78にノードコンタクト99が図2Aないし図2Cのように配置される。前記ノードコンタクト99はビットライン層間絶縁膜78から露出することができる。前記ノードコンタクト99は活性領域9と接触するように配置される。前記ノードコンタクト99は導電物質からなる。
Also, as shown in FIGS. 1 and 2A to 2C, according to an embodiment of the present invention, a
本発明の態様によって、前記選択された一つの活性領域9内のノードコンタクト99は第1及び第3領域9−1、9−3に位置して、互いに対角線に対向するように図1のように配置される。前記ノードコンタクト99上にストレージノード103が図1、図2A及び図2Bのようにそれぞれ配置される。前記ストレージノード103はノードコンタクト99と接触するように配置される。前記ストレージノード103は導電物質からなる。前記選択された一つの活性領域9内のストレージノード103は第1領域9−1及び前記第1領域9−1の周辺に位置する不活性領域6と重畳し、そして第3領域9−3及び前記第3領域9−3周辺に位置する不活性領域6と重畳するように配置される。前記選択された一つの活性領域9内のストレージノード103は、選択された一つの活性領域9の周辺に位置するビットラインパターン69と図2A及び図2Bのように接触することができる。
According to an embodiment of the present invention, the
本発明の選択された実施形態によって、前記選択された一つの活性領域9内のストレージノード103は、前記選択された一つの活性領域9の周辺に位置する二つの隣接したビットラインパターン69間に画定されて互いに対角線に対向するように、図1のように配置される。前記二つの隣接したビットラインパターン69間のストレージノード103はジグザグに活性領域9上に図1のように配置される。前記ビットラインパターン69のうち隣接する三つの間において互いに隣接するストレージノード103は、一方向に向けて活性領域9を異にして三つの隣接するビットラインパターン69間に対角線で図1のように配置される。そして、前記ビットラインパターン69のうち隣接する三つの間において互いに隣接するストレージノード103は、一方向と直角する他の方向に向けて選択された一つの活性領域9に二つずつ対応して三つの隣接するビットラインパターン69間に対角線で図1のように配置される。
According to the selected embodiment of the present invention, the
さらに、図1、及び図2Aないし図2Cに示すように、本発明の態様によって、前記ビットラインパターン69、ノードコンタクト99、ストレージノード103を覆うように、ビットライン層間絶縁膜78上に誘電膜106及びプレート109が配置される。前記誘電膜106は、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、金属オキサイドまたはこれらの組み合わせ物質からなる。前記プレート109は導電物質からなる。前記ストレージノード103のそれぞれはキャパシタの下部電極に対応される。前記プレート109はキャパシタの上部電極に対応される。一方、前記ビットラインパターン69の側壁に絶縁物質からなるビットラインスペーサ74が配置される。前記ビットラインスペーサ74は絶縁物質からなる。そして、前記活性領域9に不純物拡散領域36が配置される。前記不純物拡散領域36はゲートパターン34間に位置してビットラインコンタクト49及びノードコンタクト99と接触することができる。前記不純物拡散領域36は半導体基板3と異なる導電性を有することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2A to 2C, according to an embodiment of the present invention, a dielectric film is formed on the bit line
次に、本発明の活性領域上において、ビットラインパターンの一側部から互いに異なる距離にそれぞれ離隔するストレージノードを有する半導体装置の形成方法を、添付図面を参照して説明する。 Next, a method of forming a semiconductor device having storage nodes spaced apart from each other by a distance from one side of the bit line pattern on the active region of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図3A、図4A、図5A、図6A、図7A、図8A及び図9Aは、それぞれが図1の切断線I−I’による半導体装置の形成方法を説明する断面図である。そして、図3B、図4B、図5B、図6B、図7B、図8B及び図9Bは、それぞれが図1の切断線II−II’による半導体装置の形成方法を説明する断面図である。また、図3C、図4C、図5C、図6C、図7C、図8C及び図9Cは、それぞれが図1の切断線III−III’による半導体装置の形成方法を説明する断面図である。 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A, and 9A are cross-sectional views illustrating a method for forming a semiconductor device along the cutting line I-I 'in FIG. 3B, FIG. 4B, FIG. 5B, FIG. 6B, FIG. 7B, FIG. 8B, and FIG. 9B are cross-sectional views illustrating a method for forming a semiconductor device along the section line II-II 'in FIG. 3C, FIG. 4C, FIG. 5C, FIG. 6C, FIG. 7C, FIG. 8C and FIG. 9C are cross-sectional views illustrating a method for forming a semiconductor device along the section line III-III 'in FIG.
図1、及び図3Aないし図3Cに示すように、本発明の態様によって、半導体基板3に不活性領域6を図3Aないし図3Cのように形成される。前記不活性領域6は素子分離膜で埋められる。前記素子分離膜は一つ以上の絶縁膜を用いて形成される。前記不活性領域6は活性領域9を画定するように形成される。前記活性領域9は半導体基板3の行及び列に沿って図1のように形成される。より詳細に説明すると、前記半導体基板3の選択された一つの行に沿って配置された活性領域9は同一中心及び同一面積を有し、水平に順に形成される。前記半導体基板3の選択された一つの列に沿って配置された活性領域9は同一中心及び同一面積を有し、垂直に順に形成される。前記活性領域9を覆うように不活性領域6上にパッド基底膜13及びパッドマスク膜16を図3Aないし図3Cのように形成させる。前記パッド基底膜13及びパッドマスク膜16は互いに異なるエッチング率をそれぞれ有する絶縁物質を用いて形成することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3A to 3C, an
本発明の態様によって、前記パッド基底膜13及びパッドマスク膜16を通って活性領域9及び不活性領域6にモールディングホール19を図3Aのように形成させる。前記モールディングホール19は半導体基板3の行に沿って位置して活性領域9と直角をなすように形成される。前記モールディングホール19は、活性領域9に対して直角で整列するので、従来技術の活性領域に対して斜めに整列した場合と比較して、不安定な半導体製造工程であっても活性領域9によく整列される。前記モールディングホール19は活性領域9及び不活性領域6の主表面から半導体基板3の下部に向かって延長するように形成される。前記モールディングホール19は図3Aないし図3Cに図示してないが活性領域9を通って不活性領域6に延長するように形成される。前記活性領域9のそれぞれは、半導体基板3の選択された列においてモールディングホール19と不活性領域6との間に所定幅W1を有するように、図1及び図3Aのように形成される。そして、前記活性領域9のそれぞれは半導体基板3の選択された行において所定幅W2を有し、不活性領域6に囲まれるように図1及び図3Cのように形成される。
According to the embodiment of the present invention, a
図1、及び図4Aないし図4Cに示すように、本発明の態様によって、前記パッド基底膜13及びパッドマスク膜16をマスクとして用いてモールディングホール19にゲート絶縁膜23を図4Aのように形成させる。前記ゲート絶縁膜23は、シリコンオキサイド、シリコンオキシナイトライド及び金属オキサイドを用いて形成される。前記ゲート絶縁膜23上に位置してモールディングホール19を部分的にそれぞれ埋め込むゲート26を図4Aのように形成させる。前記ゲート26は金属ナイトライドを用いて形成させる。前記ゲート26上に位置してパッド基底膜13及びパッドマスク膜16を覆うゲートキャッピング膜29を図4Aないし図4Cのように形成させる。前記ゲートキャッピング膜29はパッドマスク膜16と同一のエッチング率を有する絶縁物質を用いて形成させる。
As shown in FIGS. 1 and 4A to 4C, according to an embodiment of the present invention, a
図1、及び図5Aないし図5Cに示すように、本発明の態様によって、前記パッド基底膜13をエッチングバッファ膜として用いてゲートキャッピング膜29及びパッドマスク膜16上に化学機械的研磨工程を行ってゲートキャッピングパターン33を図5Aのように形成させる。前記ゲートキャッピングパターン33はゲート26上にそれぞれ位置するように形成させる。前記ゲートキャッピングパターン33はモールディングホール19をそれぞれ埋め込み、そして活性領域9及び不活性領域6の主表面から突出するように形成させる。前記化学機械的研磨工程の代りにエッチバック工程を行うことができる。続いて、前記ゲートキャッピングパターン33をエッチングバッファ膜として用いてパッド基底膜13を除去して半導体基板3を図5Aないし図5Cのように露出させる。これにより、前記ゲート26及びゲートキャッピングパターン33は、モールディングホール19に画定されたゲートパターン34を図1及び図5Aのように形成させる。
As shown in FIGS. 1 and 5A to 5C, according to an embodiment of the present invention, a chemical mechanical polishing process is performed on the
本発明の態様によって、前記ゲートパターン34はモールディングホール19に画定されるので、半導体基板3の行に沿って活性領域9と直角に交差するように形成される。前記半導体基板3の一つの行に沿った二つの隣接するゲートパターン34は一つの活性領域9に対応するように、図1及び図5Aのように形成される。前記ゲートパターン34及び不活性領域6をマスクとして用いて活性領域9に不純物拡散領域36を形成する。前記不純物拡散領域36は、ゲートパターン34間、そしてゲートパターン34と不活性領域6との間に位置するように形成される。前記不純物拡散領域36は半導体基板3と異なる導電性を有するように形成される。本発明の選択された実施形態によって、前記半導体基板3の行に沿ってゲートパターン34間の活性領域9の中央領域にランディングパッド39が図1及び図5Aのようにそれぞれ形成される。前記ランディングパッド39は導電物質であってもよい。前記ゲートパターン34を覆うように活性領域9及び不活性領域6上に層間絶縁膜またはゲート層間絶縁膜43を図5Aないし図5Cのように形成される。前記ゲート層間絶縁膜43はゲートキャッピングパターン33及びランディングパッド39と異なるエッチング率を有していてもよい。
According to the embodiment of the present invention, the
図1、及び図6Aないし図6Cに示すように、本発明の態様によって、前記ゲート層間絶縁膜43にビットラインコンタクトホール46を図6A及び図6Cのように形成させる。前記ビットラインコンタクトホール46は半導体基板3の行に沿ってゲートパターン34間の活性領域9の中央領域に、図1のようにそれぞれ形成させる。前記ビットラインコンタクトホール46は活性領域9を露出させるように形成される。図5Aのランディングパッド39が形成される場合は、前記ビットラインコンタクトホール46はランディングパッド39上にそれぞれ形成される。前記ビットラインコンタクトホール46に、ビットラインコンタクト49を図1、6A及び6Cのようにそれぞれ形成する。前記ビットラインコンタクト49は不純物拡散領域36とそれぞれ接触するように形成される。前記ビットラインコンタクト49は導電物質を用いて形成される。前記ビットラインコンタクト49を覆うように、ゲート層間絶縁膜43上にビットライン導電膜54及びビットラインキャッピング膜58を図6Aないし図6Cのように順に形成する。前記ビットライン導電膜54は導電物質を用いて形成する。前記ビットラインキャッピング膜58はゲートキャッピングパターン34と同一のエッチング率を有する絶縁物質を用いて形成される。
As shown in FIGS. 1 and 6A to 6C, a bit
図1、及び図7Aないし図7Cに示すように、本発明の態様によって、前記ゲート層間絶縁膜43を露出させるように、ビットラインキャッピング膜58及びビットライン導電膜54を順にエッチングしてビットラインパターン69を図7Aないし図7Cのように形成させる。前記ビットラインパターン69のそれぞれは、ビットライン63及びビットラインキャッピングパターン66を有するように形成される。前記ビットラインパターン69は、半導体基板3の行及び列の交差点においてゲートパターン34と直角に交差するように、図1のように形成される。前記ビットラインパターン69は半導体基板3の列に沿って活性領域9間の不活性領域6上に形成される。前記ビットラインパターン69は、不活性領域6に位置して活性領域9に対して平行に整列するので、従来技術のように活性領域に対して斜めに整列させた場合と比較して、不安定な半導体製造工程であっても活性領域9をより露出させることができる。前記半導体基板3の選択された列において、前記ビットラインパターン69はそのパターン69の所定領域において不活性領域6から活性領域9に向けて延長するように、図1、図7A及び図7Cのように形成される。前記ビットラインパターン69の側壁にビットラインスペーサ74を図7Aないし図7Cのように形成させる。前記ビットラインスペーサ74はビットラインキャッピングパターン66と同一のエッチング率を有するように形成される。
As shown in FIGS. 1 and 7A to 7C, according to an embodiment of the present invention, the bit
本発明の態様によって、前記ビットラインパターン69及びビットラインスペーサ74を覆うように、ゲート層間絶縁膜43上にビットライン層間絶縁膜78を図7Aないし図7Cのように形成させる。前記ビットライン層間絶縁膜78は、ゲート層間絶縁膜43と同一のエッチング率を有するように形成される。前記ビットライン層間絶縁膜78上に、ノードマスクパターン83を図7A及び7Cのように形成させる。前記ノードマスクパターン83はビットライン層間絶縁膜78と異なるエッチング率を有するように形成される。前記ノードマスクパターン83は半導体基板3の行に沿って形成される。前記ノードマスクパターン83のうちの一部はゲートパターン34と重畳するようにゲートパターン34に沿って図1及び図7Aのように形成される。前記ノードマスクパターン83のうち残りはゲートパターン34間に位置して不活性領域6に、図1及び7Aのように形成される。前記ノードマスクパターン83の側壁にマスクスペーサ86を図7A及び7Cのように形成させる。前記マスクスペーサ86はビットラインキャッピングパターン66と同一のエッチング率を有するように形成させる。
According to the embodiment of the present invention, a bit line
図1、及び図8Aないし図8Cに示すように、本発明の態様によって、前記ビットラインパターン69、ビットラインスペーサ74、ノードマスクパターン83及びマスクスペーサ86をエッチングマスクとして用いてビットライン層間絶縁膜78及びゲート層間絶縁膜43を順にエッチングして、図8A及び図8Bのようにノードコンタクトホール93を形成する。前記ノードコンタクトホール93は活性領域9のそれぞれに二つずつ対応するように図1、8A及び8Bのように形成される。より詳細に説明すると、前記ノードコンタクトホール93のうち近接する二つは活性領域9から選択された一つに対角線で互いに対向するように形成される。前記ノードコンタクトホール93は、ビットラインパターン69、ビットラインスペーサ74及び活性領域9を露出するように図8A及び8Bのように形成される。前記ノードコンタクトホール93を埋め込むように、ノードマスクパターン83を覆うノードコンタクト膜96を図8Aないし図8Cのように形成させる。前記ノードコンタクト膜96は導電物質を用いて形成される。
As shown in FIGS. 1 and 8A to 8C, according to an embodiment of the present invention, a bit line interlayer insulating film is formed using the
図1、及び図9Aないし9Cに示すように、本発明の態様によって、前記ビットラインパターン69、ビットラインスペーサ74をエッチングバッファ膜として用いてノードマスクパターン83、マスクスペーサ86及びビットライン層間絶縁膜78上に化学機械的研磨工程を行う。前記化学機械的研磨工程は、ノードコンタクトホール93にノードコンタクト99を図1、図9A及び図9Bのようにそれぞれ形成させる。前記ノードコンタクト99は、ビットラインコンタクト49の周辺に位置する不純物拡散領域36と接触するように形成される。前記ノードコンタクト99上にストレージノード103を図1、図9A及び図9Bのようにそれぞれ形成する。前記ストレージノード103は、ビットラインパターン69に対して平行に位置する活性領域9と整列するので、ビットラインパターン69に対して斜めに位置する従来技術の活性領域と整列させた場合と比較して、不安定な半導体製造工程であっても活性領域9と好ましく整列される。前記ストレージノード103は導電物質を用いて形成される。前記ストレージノード103は、不活性領域6、活性領域9及びビットラインパターン69と重畳するように、図1、図9A及び図9Bのように形成される。前記活性領域9から選択された一つのストレージノード103は選択された一つの活性領域9の周辺に位置するビットラインパターン69と部分的にそれぞれ接触するように、図9A及び9Bのように形成される。
As shown in FIGS. 1 and 9A to 9C, according to an embodiment of the present invention, a
本発明の選択された実施形態によって、前記活性領域9から選択された一つのストレージノード103は、選択された一つの活性領域9の周辺に位置するビットラインパターン69間に画定されて互いに対角線で対向するように図1のように形成される。前記ビットラインパターン69のうち近接する二つの間のストレージノード103はジグザグに活性領域9上に形成される。前記ビットラインパターン69のうち近接する三つの間において互いに近接するストレージノード103は一方向に向けて活性領域9を異にして三つの隣接するビットラインパターン69間に対角線に形成される。そして、前記ビットラインパターン69のうち近接する三つの間において互いに近接するストレージノード103は、一方向と直角する他方向に向けて選択された一つの前記活性領域9に二つずつ対応して三つの近接するビットラインパターン69間に対角線に形成される。前記ストレージノード103はゲートパターン69の周辺の活性領域9と部分的に重畳するので、継続的なデザインルールの縮小であっても活性領域9と好ましく重畳をなすプロセスマージンを有することができる。
According to the selected embodiment of the present invention, one
続いて、前記ストレージノード103を覆うように、ビットラインパターン69、ビットライン層間絶縁膜78、ノードコンタクト99上に誘電膜106及びプレート109を形成する。前記誘電膜103はシリコンオキサイド、シリコンナイトライド、金属オキサイドまたはこれらの組み合わせ物質を用いて形成される。前記プレート109は導電物質を用いて形成される。前記誘電膜106及びプレート109はストレージノードとともにキャパシタを形成する。前記キャパシタはゲートパターン34及びビットラインパターン69とともに本発明による半導体装置115を構成することができる。
Subsequently, a
3 半導体基板
6 不活性領域
9 活性領域
9−1、9−2、9−3 第1ないし第3領域
26 ゲート
33 ゲートキャッピングパターン
34 ゲートパターン
43 ゲート層間絶縁膜
49 ビットラインコンタクト
63 ビットライン
66 ビットラインキャッピングパターン
69 ビットラインパターン
78 ビットライン層間絶縁膜
99 ノードコンタクト
103 ストレージノード
150 半導体装置
Claims (15)
前記活性領域を画定するように、前記半導体基板に配置された不活性領域と、
前記活性領域及び前記不活性領域に部分的に埋められて前記活性領域と直角に交差するように前記第1と第2領域間、及び、前記第2と第3領域間にそれぞれ位置して、前記活性領域及び前記不活性領域を通るゲートパターンと、
前記ゲートパターン上に位置して前記ゲートパターンと直角に交差し、及び、前記不活性領域と重畳し、そして前記第2領域と所定領域を介して電気的に接続するビットラインパターンと、
前記ゲートパターンを覆い、そして前記ビットラインパターンを囲んで前記ビットラインパターンを露出する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に位置して第1ストレージノードを介して前記第1領域及び前記不活性領域と重畳し、そして第2ストレージノードを介して前記第3領域及び前記不活性領域及び前記ビットラインパターンと重畳するように前記活性領域と電気的に接続するストレージノードと、
を含み、
前記ストレージノードから選択された一つは、前記第3領域において前記ビットラインパターンと接触し、
前記活性領域、前記ゲートパターン、前記ビットラインパターン、前記ノードコンタクト及び前記ストレージノードを前記半導体基板の行及び列の交差点のそれぞれに配置され、
前記活性領域に隣接する前記半導体基板に複数の隣接した活性領域をさらに含み、
前記隣接した活性領域のそれぞれは第1ないし第3領域を有し、前記半導体基板の同一行において前記活性領域の前記第1ないし第3領域は前記活性領域に隣接する一つの活性領域の前記第1ないし第3領域と対向し、そして前記半導体基板の同一列において前記活性領域の前記第3領域は前記活性領域に隣接する一つの活性領域の前記第1領域と対向し、
前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、
選択されたストレージノードは前記ビットラインパターンと前記隣接する一つのビットラインパターンとの間に画定されて互いに対角線に配置されることを特徴とする半導体装置。 An active region disposed on a semiconductor substrate and having first to third regions located in order from one side to another side;
An inactive region disposed in the semiconductor substrate to define the active region;
The active region and the inactive region are partially buried in the first region and the second region so as to intersect the active region at right angles, and between the second and third regions, respectively. A gate pattern passing through the active region and the inactive region;
A bit line pattern positioned on the gate pattern, intersecting the gate pattern at a right angle, overlapping the inactive region, and electrically connected to the second region through a predetermined region;
An interlayer insulating film covering the gate pattern and surrounding the bit line pattern and exposing the bit line pattern;
The third region, the inactive region, and the bit line are positioned on the interlayer insulating layer and overlap with the first region and the inactive region through a first storage node, and through a second storage node. A storage node electrically connected to the active region so as to overlap the pattern;
Only including,
One selected from the storage node contacts the bit line pattern in the third region;
The active region, the gate pattern, the bit line pattern, the node contact, and the storage node are disposed at intersections of rows and columns of the semiconductor substrate, respectively .
A plurality of adjacent active regions in the semiconductor substrate adjacent to the active region;
Each of the adjacent active regions has first to third regions, and the first to third regions of the active region in the same row of the semiconductor substrate are the first of the active regions adjacent to the active region. 1st to 3rd region, and in the same row of the semiconductor substrate, the 3rd region of the active region is opposed to the 1st region of one active region adjacent to the active region,
At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
The selected storage node is defined between the bit line pattern and the one adjacent bit line pattern, and is disposed diagonally to each other .
前記選択されたストレージノードは前記隣接する活性領域に対して前記活性領域上にジグザグに配置されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
The semiconductor device according to claim 1 , wherein the selected storage node is arranged in a zigzag manner on the active region with respect to the adjacent active region.
隣接するビットラインパターンのストレージノードは一方向に向けて活性領域を異にして互いに対角線に配置され、そして前記一方向と直角する他方向に向けて互いに対角線に配置されることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
The storage nodes of adjacent bit line patterns are disposed diagonally to each other with different active regions in one direction and diagonally to each other in a direction perpendicular to the one direction. Item 6. The semiconductor device according to Item 5 .
前記活性領域を直角に交差するように前記活性領域及び前記不活性領域に二つのゲートパターンを形成する工程と、
前記ゲートパターンを覆うように前記活性領域上に第1層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1層間絶縁膜上に位置して前記ゲートパターンと直角に交差するビットラインパターンを形成し、前記ビットラインパターンは前記活性領域の周辺の前記不活性領域上に位置し、そして前記第1層間絶縁膜を介して前記ゲートパターン間の前記活性領域と電気的に接続するように形成する工程と、
前記ビットラインパターンを覆うように前記第1層間絶縁膜上に第2層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1及び第2層間絶縁膜を介して前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域、前記不活性領域及び前記ビットラインパターンと重畳し、そして前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域と電気的に接続するストレージノードを形成する工程と
を含み、
前記ストレージノードを前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域と電気的に接続させる工程は、
前記第1及び第2層間絶縁膜にノードコンタクトホールを形成し、前記ノードコンタクトホールは前記ゲートパターンの周辺の前記活性領域を露出するように形成し、そして前記ビットラインコンタクトホールは前記ノードコンタクトホール間に形成する工程と、
前記ノードコンタクトホールをそれぞれ埋め込むノードコンタクトを形成し、前記ノードコンタクトは導電物質を用いて形成する工程と、
前記ストレージノードを前記ノードコンタクトとそれぞれ接触する工程と、を含み、
前記活性領域、前記ゲートパターン、前記ビットラインパターン、前記ノードコンタクト及び前記ストレージノードは前記半導体基板の行及び列の交差点に位置する工程を含み、
前記半導体基板の前記行及び前記列の前記交差点において、
前記ストレージノードは選択された一つの活性領域でその活性領域の周辺に位置する二つの隣接したビットラインパターンと部分的にそれぞれ重畳するように形成され、かつ、 前記ストレージノードは前記選択された一つの活性領域でその活性領域の周辺に位置する前記二つの隣接したビットラインパターン間に画定されて互いに対角線で対向するように形成されることを特徴とする半導体装置の形成方法。 Forming an inactive region in a semiconductor substrate, the inactive region forming an active region; and
Forming two gate patterns in the active region and the inactive region so as to intersect the active region at right angles;
Forming a first interlayer insulating film on the active region so as to cover the gate pattern;
A bit line pattern is formed on the first interlayer insulating layer and intersects the gate pattern at a right angle. The bit line pattern is located on the inactive region around the active region, and Forming an electrical connection with the active region between the gate patterns through an interlayer insulating film;
Forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film so as to cover the bit line pattern;
Overlying the active region, the inactive region, and the bit line pattern around the gate pattern through the first and second interlayer insulating films, and electrically connected to the active region around the gate pattern and forming a storage node for viewing including,
Electrically connecting the storage node to the active region around the gate pattern;
A node contact hole is formed in the first and second interlayer insulating films, the node contact hole is formed to expose the active region around the gate pattern, and the bit line contact hole is the node contact hole. A process of forming between,
Forming node contacts that respectively fill the node contact holes, and forming the node contacts using a conductive material;
Contacting the storage nodes with the node contacts, respectively.
The active region, the gate pattern, the bit line pattern, the node contact, and the storage node include a step located at an intersection of a row and a column of the semiconductor substrate;
At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
The storage node is formed to partially overlap each of two adjacent bit line patterns located around the active region in the selected active region, and the storage node is the selected one A method of forming a semiconductor device, characterized in that two active regions are defined between the two adjacent bit line patterns located around the active region and are opposed to each other diagonally .
前記半導体基板に前記ゲートパターンに対応するモールディングホールを形成する工程と、
前記モールディングホールにゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に位置して前記モールディングホールを部分的にそれぞれ埋め込むゲートを形成する工程と、
前記ゲート上に位置して前記モールディングホールをそれぞれ埋め込み、そして前記活性領域及び前記不活性領域の主表面から突出するゲートキャッピングパターンを形成する工程と、を含み、
前記ゲートは導電物質を用いて形成することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の形成方法。 The step of forming the gate pattern includes:
Forming a molding hole corresponding to the gate pattern in the semiconductor substrate;
Forming a gate insulating film in the molding hole;
Forming a gate located on the gate insulating film and partially burying the molding hole;
Forming a gate capping pattern located on the gate and filling the molding holes, respectively, and projecting from the main surfaces of the active region and the inactive region,
8. The method of forming a semiconductor device according to claim 7 , wherein the gate is formed using a conductive material.
前記第1層間絶縁膜にビットラインコンタクトホールを形成し、前記ビットラインコンタクトホールは前記ゲートパターン間の前記活性領域を露出させるように形成する工程と、
前記ビットラインコンタクトホールを埋め込むビットラインコンタクトを形成する工程と、
前記ビットラインコンタクトを覆うようにビットライン導電膜及びビットラインキャッピング膜を形成する工程と、
前記第1層間絶縁膜を露出させるように前記ビットラインキャッピング膜及び前記ビットライン導電膜を順にエッチングする工程と、を含み、
前記ビットラインコンタクトは導電物質を用いて形成され、そして前記ビットラインパターンはそのパターンの所定領域を介して前記ビットラインコンタクトと接触することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の形成方法。 The step of forming the bit line pattern includes:
Forming a bit line contact hole in the first interlayer insulating film, and forming the bit line contact hole to expose the active region between the gate patterns;
Forming a bit line contact filling the bit line contact hole;
Forming a bit line conductive film and a bit line capping film to cover the bit line contact;
Etching the bit line capping film and the bit line conductive film in order to expose the first interlayer insulating film,
9. The method of claim 8 , wherein the bit line contact is formed using a conductive material, and the bit line pattern is in contact with the bit line contact through a predetermined region of the pattern. .
前記ゲートパターンは前記半導体基板の少なくとも一つの行に沿って形成され、前記ビットラインパターンは前記半導体基板の一つの列に沿って形成され、そして前記ゲートパターン及び前記ビットラインパターンは前記交差点から互いに直角に交差するように形成されることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の形成方法。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
The gate pattern is formed along at least one row of the semiconductor substrate, the bit line pattern is formed along one column of the semiconductor substrate, and the gate pattern and the bit line pattern are mutually connected from the intersection. 12. The method of forming a semiconductor device according to claim 11 , wherein the semiconductor device is formed so as to intersect at right angles.
前記ビットラインパターンは前記半導体基板の前記選択された一つの行で前記二つの隣接する活性領域間の前記不活性領域に形成されることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の形成方法。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
Forming method according to claim 12 wherein the bit line pattern, characterized in that formed in the inactive region between the active regions adjacent the two in the selected one row of the semiconductor substrate .
前記二つの隣接したビットラインパターン間のストレージノードはジグザグに活性領域上に形成されることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の形成方法。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
8. The method of forming a semiconductor device according to claim 7 , wherein a storage node between the two adjacent bit line patterns is formed on the active region in a zigzag manner.
三つの隣接するビットラインパターン間に互いに隣接するストレージノードは一方向に向けて活性領域を異にして対角線で形成され、そして前記一方向と直角する他方向に向けて前記活性領域から選択された一つに、二つずつ対応して対角線で形成されることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の形成方法。 At the intersection of the row and column of the semiconductor substrate,
Storage nodes adjacent to each other between three adjacent bit line patterns are formed diagonally with different active regions in one direction and selected from the active regions in the other direction perpendicular to the one direction. 8. The method of forming a semiconductor device according to claim 7 , wherein the two are formed diagonally corresponding to each other.
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